近年,隨著石油化工裝置運轉或檢修周期延長，生產規模的擴大、新工藝不斷開發,復雜的工藝環境對檢測產品的要求越來越高。 內窺鏡檢測是近年來隨著工業內窺鏡生產制造技術的發展而逐漸得到廣泛應用的一種檢測技術，通過工業內窺鏡的檢測，工作人員可以對壓力容器和管道焊縫的缺陷尺寸和缺陷特征進行精確的判斷。通過定期檢測工作人員可以及時發現使用過程中有無新生缺陷，這樣可以及時提醒工作人員對設備進行維修，達到設備及人員安全性的目的。

一、關于工業內窺鏡

內窺鏡是一種多學科通用的工具，其功能是能對彎曲管道深處探查，能觀察不能直視到的部位，能在密封空腔內觀察內部空間結構與狀態，能實現遠距離觀察與操作。若要刨根問底的探索“用某種工具觀察人體內部”這一內窺鏡的起源的話，可以追溯到古希臘及古羅馬時代。

工業內窺鏡主要用于汽車、航空發動機、管道、機械零件等，可在不需拆卸或破壞組裝及設備停止運行的情況下實現無損檢測，廣泛應用于石油化工、航空、汽車、船舶、電氣、化學、電力、煤氣、原子能、土木建筑等現代核心工業的各個部門。

國內在20世紀70-80年代開始從國外引進內窺鏡產品，主要用于航空航天產品內部多余物控制及一些零部件的質量檢查。而儀器種類繁多，工業內窺鏡就是其中之一。國內內窺鏡檢測已進入了實用階段，越來越多地運用于產品生產過程的質量控制，并發展成為一種常規的檢測手段。

二、工業內窺鏡分類

從材料學來分，內窺鏡可分為硬管式和軟管式兩種，又稱硬性內窺鏡和軟性內窺鏡。

1、硬性

內窺鏡包括傳像、照明、氣孔三大部分。傳像部分分為物鏡、中繼系統、目鏡組成傳導圖像。照明部分采用冷光源用光導纖維穿入境內的方法。氣孔部分作用為送氣、送水、通活檢鉗。

2、軟性

內窺鏡用纖維光束傳像和導光或用CCD傳導圖像的內窺鏡成為軟性內窺鏡。由于它具有良好的柔軟性和方便的操作性能.軟性內窺鏡的特點為： 可方便的進入,可到達硬性鏡無法到達的地方。 加上頭部彎曲機構，可消除盲區。 通過活檢孔可采樣和治療。 軟性內窺鏡又可分為纖維內鏡和電子內鏡。

從成像形式分，包括光學鏡、光纖鏡、電子鏡。

1、光學鏡

是完全的將內部的物象通過光的傳輸，沒有失真的傳到檢測者的眼睛，所以成像非常的保真，也是這幾種鏡子中清晰度最高的。

2、光纖鏡

原理和光學鏡大同小異，為了進入較細小的孔內，我們選擇光纖鏡，光纖鏡的清晰度取決于光纖束的數量。

纖維內鏡：先端部、彎曲部、插入部、操作部、導光軟管、導光連接部、目鏡先端部成硬性的一小段，有直視式（前視式）、側視式、斜視式。胃鏡結腸鏡等采用直視方式，十二指腸食道鏡采用側視方式。先端部上面有：物鏡孔（導像束）、光孔（導光束）、氣水孔（噴嘴）、活檢孔。 彎曲部采用四根鋼絲牽引的方法，頭部有四根鋼絲連向控制部，扭動控制部的上下左右手輪，可分別拉動不同方向的鋼絲，使彎曲頭部向相應方向擺動。彎曲部內有導光束、導像束、各種管道以及牽引裝置、彎曲管、彎曲橡皮。

軟管部包括彎曲部和插入部，也稱蛇管。裝有導光束、導像束、水氣管道、活檢管道（兼吸引管道）、牽引鋼絲，外包不銹鋼帶軟管及金屬網管，最外層為光滑的塑料套管。 傳導圖像的纖維束構成了纖維內鏡的核心部分，它由數萬根極細的玻璃纖維組成，根據光學的全反射原理，所有玻璃纖維外面必須再被覆一層折射率較低的膜，以保證所有內芯纖維傳導的光線都能發生全反射。單根纖維的傳遞只能產生一個光點，要想看到圖像，就必須把大量的纖維集成束，要想把圖像傳遞到另一端也成同樣的圖像，就必須使每一根纖維在其兩端所排列的位置相同，稱為導像束。一根導像束斷開，成像就多一個黑點。導光束則不需要所排的位置相同，斷開很多根的話亮度明顯減弱。

3、電子內窺鏡

是以 CCD 代替導像束傳導圖像信號，再經圖像處理中心處理轉換成視頻信號。 CCD 固體攝像器件叫 CCD 圖像傳感器，其構造是在硅襯底上排列著許多光敏二極管（像素），將其上的成像光變成電信號，然后依樣傳送出去得到圖像信號。 電子內窺鏡構造與纖維內鏡構造基本相同，簡單可理解為用 CCD 代替了導像束，很多功能是纖維內鏡不能企及的。

整套電子內鏡包括：冷光源、圖像處理中心、監視器、電子胃腸鏡、推車組成。

電子鏡圖像清晰，便于觀察，國內大中型醫院內鏡室配置。纖維胃腸鏡配以電視系統也可以通過監視器觀察，比電子鏡圖像質量要差很多，主要為中小型醫院使用。

軟性鏡國內高端市場被國外內鏡廠商壟斷，有美國韋林（Everest）、奧林巴斯（ OLYMPUS ）、賓得（ PENTAX ）、富士能（ FUJI ）均為日本牌。低端市場有我們民族企業一席之地，廠家有：上海醫光廠、奧華、成運等，國產內鏡也相繼推出了電子內鏡，縮短了與國外廠商的差距。

電子內窺鏡是通過CCD相機將物體內表面的情況拍攝，然后通過視頻終端顯示。

三、工業內窺鏡檢測原理

工業內窺鏡，是無損檢測的一個分支，也可以說是專門的一個檢測技術。方法包括：目視檢測(VT)、射線照相檢驗(RT)、超聲檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和液體滲透檢測(PT) 四種。其他無損檢測方法：渦流檢測(ET)、聲發射檢測(AT)、熱像/紅外(TIR)、泄漏試驗(LT)、交流場測量技術(ACFMT)、漏磁檢驗(MFL)、遠場測試檢測方法(RFT)等。

1、檢測范圍

• 焊縫表面缺陷檢查。檢查焊縫表面裂紋、未焊透及焊漏等焊接質量。

• 內腔檢查。檢查表面裂紋、起皮、拉線、劃痕、凹坑、凸起、斑點、腐蝕等缺陷。

• 狀態檢查。當某些產品(如蝸輪泵、發動機等)工作后，按技術要求規定的項目進行內窺檢測。

• 裝配檢查。當有要求和需要時，使用工業視頻內窺鏡對裝配質量進行檢查;裝配或某一工序完成后，檢查各零部組件裝配位置是否符合圖樣或技術條件的要求;是否存在裝配缺陷。

• 多余物檢查。檢查產品內腔殘余內屑，外來物等多余物。

工業內窺鏡由于它的特殊尺寸設計，可以讓我們不破壞被檢測物體的表面簡便、準確地觀察物體內部表面結構或工作狀態。

無損檢測需要使用工業內窺鏡作為檢測工具，是為了滿足工業復雜使用環境而專業設計生產的。內窺鏡檢測是隨著內窺鏡生產制造技術的發展而逐漸得到廣泛應用的一種檢測技術。根據制造工藝特點，我們一般把工業內窺鏡分為光學硬管鏡，光纖鏡，視頻鏡三種類型。

工業內窺鏡可用于高溫、有毒、核輻射及人眼無法直接觀察到的場所的檢查和觀察，主要用于汽車、航空發動機、管道、機械零件等，可在不需拆卸或破壞組裝及設備停止運行的情況下實現無損檢測，另外一方面工業內窺鏡還可與照相機、攝像機或電子計算機連接，組成照相、攝像和圖象處理系統，從而進行視場目標的監視、記錄、貯存和圖象分析，為診斷和處理提供很好的保證。

2、檢測差異

無損檢測是利用物質的聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷大小，位置，性質和數量等信息。它與破壞性檢測相比，無損檢測有以下特點。第一是具有非破壞性，因為它在做檢測時不會損害被檢測對象的使用性能；第二具有全面性，由于檢測是非破壞性，因此必要時可對被檢測對象進行100%的全面檢測，這是破壞性檢測辦不到的；第三具有全程性，破壞性檢測一般只適用于對原材料進行檢測，如機械工程中普遍采用的拉伸、壓縮、彎曲等，破壞性檢驗都是針對制造用原材料進行的，對于產成品和在用品，除非不準備讓其繼續服役，否則是不能進行破壞性檢測的，而無損檢測因不損壞被檢測對象的使用性能。所以，它不僅可對制造用原材料，各中間工藝環節、直至最終產成品進行全程檢測，也可對服役中的設備進行檢測。

四、工業內窺鏡技術性能

首先色的輔助判斷是極為關鍵。在識別腐蝕、焊接區域燒穿及化學成份的缺陷時，準確的彩色再現往往是重要的。工業內窺鏡的視屏成像系統的彩色再現極佳，它能把每個三基色以全寬帶記錄下來，從而達到最大分辨率。二是光源亮度的自動智能型調節也是良好觀察效果的必備條件。如型腔內部表面一般為金屬材料，它具有一定的反光性。如果光源亮度不能無極自動調節，而只能通過手動分機調節時，所得到的觀察效果肯定會產生較強反射白斑，可能導致無法完成觀察工作，進而影響檢測效果。三是全方位360度的導向功能，它是在實際工作中不可缺少的，當它進行容器內部觀察時，我們既要觀察頂部，也要檢查底部，還要注意周圍的狀況，這樣就要求工業內窺鏡的探頭可以360度旋轉。如果只能完成四個方向的導向就不得不繁瑣地進行插入管的軸向旋轉操作，增加了工作的難度，影響觀察效果。四是測量精度認證的保證也是會讓使用者對檢測結果充滿信息。這就如同我們使用一種有精確認證的尺子和沒有精度認證的尺子的感受是一樣的。測量工作的確是做了，但如果沒有精度的認證就無法保證數據的可信度。

五、工業內窺鏡特點

堅固耐用：工業電子內窺鏡線纜和鏡桿基本都采用金屬制成的。攝像頭采用采用防刮防油污的玻璃殼，精密模具注塑成型，部分零件采用不銹鋼鑄壓成型，保證產品經久耐用，防水，耐磨，耐腐蝕，提高了在惡劣環境下的耐用性。

技術先進：電子內窺鏡采用最新電晶體CCD攝像和高亮度LED光源技術，視頻圖像明亮，顯示圖像清晰、色澤逼真、分辨率高。

操作簡單：配有外置可充電池，便攜式高清晰彩色液晶顯示器，極大的方便了戶外長時間的使用，并可配專用視頻采集卡進行實時抓拍，一鍵便能實現。可與監視器或顯示器連接，實時高清晰顯示檢測圖像。

強抗液性：從遠端探頭到手持柄，工業電子內窺鏡具有強耐水性，并且耐礦物、合成潤滑油、航空燃油、煤油、汽油和柴油性極佳。

經濟實用：工業電子內窺鏡性價比高，物超所值，該款無論是價格還是性能，在市場上均具有很大的競爭性，是您進行管道視頻檢測、精密儀器檢測等的首要選擇。

六、工業內窺鏡在石化行業應用

工業內窺鏡能用于石油精煉廠的儲存罐、熱交換器、球罐車，化工行業的管道設施，特檢所及壓力容器生產單位的容器、鋼瓶、管路等內部缺陷探測檢查。同時在檢測過程中無需拆卸被檢設備，因而是非常具有成本效益的檢測解決方案。

視頻內窺鏡檢查技術在工業冷凝器管，壓縮機、熱交換器管內部檢查、焊縫的檢查、管壁沉積、制藥、食品不銹鋼管路的腐蝕和裂縫情況、過熱檢查和是否有漏孔檢查、電鍍管、環形焊縫檢查得到普遍的應用。視頻內窺鏡自帶的圖像處理系統和記錄儀可以隨時有效的對檢查缺陷記錄、存儲、處理，保證影像資料存檔。

在不同設備的應用

換熱器：換熱器是進行熱交換的設備，是化工行業中達到工藝溫度的必備設備，也是化工行業中使用最廣最主要的設備。內窺鏡主要檢測換熱器的換熱管的腐蝕情況，帶有防腐涂層的換熱管在制造和使用過程中也需使用內窺鏡檢測涂層的完整性。目前國內很多家化工企業都有很多報廢的換熱器，有的多達幾十臺，這些都是因為換熱管的腐蝕而報廢。而內窺鏡可以提早幫助客戶發現問題，從而幫助客戶解決非計劃停工。

加熱爐管：在石化行業中常用的減壓裝置、催化重整裝置、加氫裂化裝置等都有加熱爐。加熱爐在石化行業中應用廣泛，又是各裝置的重中之重。加熱爐管結焦大大提高了加熱爐管的溫度，從而提高了爐管的氧化和腐蝕，嚴重的可能導致爐管的破裂，所以在大修中都有用到內窺鏡檢測加熱爐管的結焦情況。

主要壓力管道：在石化行業中與設備連接的一些壓力主管道。這部分管道屬于高溫高壓范疇，一旦內部出現腐蝕和異物堵塞，很容易造成管道爆炸等嚴重后果，因此定期對主壓力管道進行視頻檢測和內部問題的處理，對整個系統的安全性都至關重要。

焦化車間加熱爐管：在石化行業中有焦化車間的，此車間的加熱爐爐管內介質一般為渣油，介質的濃度和黏性都比較高，更容易在爐管內結焦。在機械清焦后都需要內窺鏡檢測管壁是否還有結焦。焦化車間的加熱爐管比其他裝置內的加熱爐管更容易結焦，因此更加需要的檢測。

七、工業內窺鏡使用方法

1、工業內窺鏡是一款精密儀器，如果在強外力的碰撞作用下，可能會造成設備損壞。因此在從儀器箱中取出儀器和進行操作的時候，一定要注意輕拿輕放，避免碰撞，也不要使管線在地面拖動，以免對探頭造成損壞，或者刮花鏡片。

2、開機前，請安注意按照標識裝入電池，切勿將電池裝反，以免造成短路，燒壞內部電路。

3、安裝好SD卡后，需要對內存卡進行格式化方可使用。可在菜單設置中選擇內存卡格式化，或者通過電動手柄操作對進行操作。

4、默認的開機密碼是小寫字母“a”，用戶也可以選擇重新設置新密碼或者取消密碼。

5、將前端管線插入到被測設備中，操作搖桿控制探頭的方向，通過顯示屏對其內部進行觀察。可調節光源的亮度，以獲得合適的照度，使得畫面達到最清晰的效果。

6、如檢測有油液、水、大量灰塵的環境，應在使用后用無塵布擦干表面，以免造成滲透，損壞鏡頭。

7、不能直接用手彎曲管線的活動關節部分，以免造成管線內部鋼絲牽引繩崩斷。

8、請盡量不要在超過70°的高溫環境下使用，如必須在此環境下使用，時間不得超過5分鐘。

9、長期使用本產品會使鏡頭的物鏡產生污漬，導致成像不清晰，請使用無塵布將物鏡表面的 污漬擦拭干凈再使用。

10、前端處于彎曲狀態時，請勿用手強行掰直，請通過操作主機上的搖桿，讓前端回位。

11、請勿讓鏡頭前端鏡片與硬物猛烈撞擊，防止探頭鏡片碎裂。

12、請勿彎折或打結管線，僅可適當彎曲（最小彎曲半徑300mm）。

13、在使用儀器進行檢測時，如遇到前端卡緊，請勿用力強行拔出。

14、管線盡量不要沾水，如需深入水中檢測，請勿浸泡超過10分鐘，檢測完畢管線表面附著水珠，請及時擦拭干凈。

15、請使用原裝的充電器充電，以免對電池造成損壞。

16、禁止被檢測物在帶電情況下作業，以免導致觸電發生。

17、確認工業內窺鏡插入管的探頭已經處于解鎖狀態，讓其自動恢復到平直位置，再將其慢慢抽出。

18、切勿近距離直視內窺鏡鏡頭末端LED發出的強光光源，避免強光影響視力。

19、禁止在易爆、強電磁場、有可燃性氣體場所使用或存放儀器，否則可能會導致火災或爆炸。

20、如果部件內部非常粗糙的話，如存在毛刺，則長期使用的情況下可能對管線和鏡頭產生一定的磨損。

21、如管線表面編織層被毛刺勾住，不應用力拉扯管線，造成無法取出的狀況，應輕輕轉動管線使其脫離，再小心取出。